- ریاضی و فیزیک
مهندسی معدن
مهندسی معدن (به انگلیسی: Mining engineering) مجموعه علوم و فنونی است که از اکتشاف یک کانسار (ذخیره معدنی با ارزش اقتصادی) آغاز و تا فرآوری آن ادامه می‌یابد. این رشته قدیمی‌ترین رشته مهندسی دانشگاهی است و در انگلستان پایه گذارده شده‌است. به علت شرایط سخت کاری، یکی از ۱۰ حرفه دشوار جهان شناخته شده است.
مهندسی معدن را می توان یکی از معدود علوم مهندسی به شمار آورد که با بسیاری رشته ها و گرایش های مهندسی و علوم پایه واحدهای مشترک دارد. یک مهندس معدن باید نقشه بردار، آشنا به محیط زیست و اطلاعات ماهواره ای بوده و توانایی کار با دستگاه GPS و دستگاه های آنالیز شیمیایی را داشته باشد. مهندسی معدن به ترتیب ارتباط بسیار نزدیکی با رشته های مهندسی نقشه برداری ، مهندسی زمین شناسی، مهندسی اکتشاف نفت، مهندسی محیط زیست و منابع طبیعی، مهندسی مواد (متالورژی)، مهندسی عمران، مهندسی مکانیک، مهندسی برق، مهندسی شیمی و مهندسی صنایع دارد.
زمینه های فعالیت یک مهندس معدن
کار مهندس معدن را می توان در مراحل زیر خلاصه کرد:
پی جویی
اکتشاف
استخراج
فرآوری
در مرحله اول که کسب اطلاعات اولیه است، مهندس معدن به کمک برخی از متخصصان دیگر به بررسی اولیه و تصمیم در مورد نوع کانی و محل اکتشاف معادن می پردازد. برای این کار از روش های مختلفی مانند مشاهده، آزمایشات فیزیکی، نقشه برداری، نمونه برداری و … استفاده می شود.
مرحله اکتشاف شامل اکتشاف مقدماتی، نیمه تفضیلی و تفضیلی می باشد که در هر مرحله مهندس معدن با بررسی روند کار، نوع اکتشافات و برآورد هزینه ها در مورد ادامه دادن یا ندادن کار تصمیم می گیرد.
در عملیات استخراج معادن، مهندس معدن باید عوامل زیادی از جمله شرایط اقتصادی، فنی، نحوه حمل و نقل مواد و … را مورد بررسی قرار دهد. استخراج معدن، عملیات حفاری و آتشباری به منظور خردکردن سنگ، بارگیری و باربری و در اغلب اوقات سنگ‌شکنی به منظور رساندن ابعاد سنگ ها به اندازه مناسب است. مهندس معدن بهترین راه برای استخراج مواد خام از معدن را با استفاده از روش های انفجار وحفاری پیدا می کند. عملیات استخراج در معادن به دو صورت روباز یا زیرزمینی انجام می گیرد که با توجه به عوامل مختلف در مورد نوع آن تصمیم گیری می شود.
در بخش فرآوری نیز که در کارخانه های خالص سازی مواد خام به منظور تهیه خاک، سنگ و سایر مواد معدنی مورد نیاز صنایع مختلف صورت می گیرد، مهندس معدن نقش فعال و اساسی دارد.
محدوده کار یک مهندس معدن فقط محیط معدنی محدود نمی باشد. علاوه بر عضویت در نظام مهندسی معدن و گرفتن مسولیت فنی معادن، مهندس های معدن می توانند در زمینه های بسیار گسترده ای مانند اجرای پروژه های سدسازی، طراحی و اجرای فضاهای زیرزمینی مانند تونل، مترو و کانال های انتقال آب، طراحی و اجرای حفاری های سطحی نظیر جاده های کوهستانی، اکتشافات ژئوتکنیکی، صنایع نفت و گاز و در سازمان ها و ارگان هایی نظیر وزارت صنعت، معدن و تجارت، وزارت نفت در زمینه ی اکتشاف و حفاری، وزارت نیرو در زمینه ی آب، وزارت راه و ترابری، سازمان های فضایی، سازمان انرژی اتمی در زمینه اکتشاف اورانیوم و … فعالیت نمایند. به این دلیل که مهندس های معدن توانایی بسیار زیادی در حیطه زمین شناسی و علوم زمین دارند، بنابراین می توانند فعالیت های گسترده ای در کارهای اجرایی و عمرانی نیز داشته باشند.
گرایش اکتشاف معدن
مهندس معدن در گرایش اکتشاف پس از کشف معدن، نوع و شکل مواد معدنی را تعیین کرده و به ارزیابی اقتصادی، میزان ذخیره و همچنین چگونگی استخراج منابع معدنی می‌پردازد. در این گرایش دانشجویان درباره مکانیک سنگ، زمان‌شناسی ساختمانی، ژئوفیزیک و زمین‌شناسی معدنی مطالعه می‌کنند.
درس‌های این رشته در طول تحصیل
دروس مشترک در گرایش‌های مختلف مهندسی معدن
ریاضی، معادلات دیفرانسیل، آمار و احتمالات مهندسی، برنامه‌نویسی کامپیوتر، فیزیک، محاسبات عددی، شیمی عمومی، نقشه‌کشی صنعتی، اجزاء ماشین، استاتیک، دینامیک، مقاومت مصالح، مکانیک سیالات، شیمی فیزیک، نقشه‌برداری عمومی، عملیات نقشه‌برداری، زمین‌شناسی عمومی، زمین‌شناسی ساختمانی، زمین‌شناسی اقتصادی، مکانیک سنگ، اقتصاد معدنی، کانه‌آرایی.
دروس تخصصی گرایش اکتشاف معدن
اصول استخراج معدن، برداشت زمین‌شناسی، کانی‌شناسی توصیفی، سنگ‌شناسی ، کارتوگرافی و کاربرد عکسهای هوایی، کانی‌شناسی نوری، مینرالوگرافی، زمین‌شناسی ایران، تجزیه مواد معدنی، ژئوفیزیک اکتشافی، حفاری اکتشافی، چاه‌پیمایی، ژئوشیمی اکتشافی، ژئوتکنیک، آبهای زیرزمینی، نقشه‌برداری معدنی، ارزیابی ذخایر معدنی.
گرایش استخراج معدن
گرایش استخراج شامل عملیات حفاری و آتشباری به منظور خردکردن سنگ، بارگیری و باربری و در اغلب اوقات سنگ‌شکنی به منظور رساندن ابعاد “کان‌سنگ” به اندازه مناسب است. این عملیات می‌تواند در معادن روباز، زیرزمینی و در موارد محدودی در دریا انجام گیرد.
دروس تخصصی گرایش استخراج معدن
مبانی مهندسی برق، ماشین‌های حرارتی، کانی‌شناسی، سنگ‌شناسی، برداشت زمین‌شناسی، کارتوگرافی و فتوژئولوژی، اصول اکتشاف و ارزیابی ذخایر، بازدید معدن، چالزنی و آتشباری، حفره چاه و تونل، ترابری در معادن، نگهداری در معادن، تهویه در معادن، روش‌های استخراج روباز، روش‌های استخراج زیرزمینی، نقشه‌برداری معدنی، آبکشی در معادن، کانه‌آرایی، خدمات فنی در معادن، اصول طراحی معادن.
توانایی های مورد نیاز و قابل توصیه:
مهارت تحلیلی قوی و رویکرد خلاقانه در حل مسائل
دانش عالی در خصوص سنگها و مواد معدنی
دانش عالی در ریاضیات و زمین شناسی
مهارت استفاده از برنامه های طراحی کامپیوتری
مهارت ارتباطی و ارائه مطالب در حد خوب
توانایی اولویت بندی و برنامه ریزی موثر مهارت بودجه ریزی
به روز بودن و آگاهی از آخرین پیشرفت ها در این زمینه
مهارت کار تیمی
آگاهی از مسائل مربوط به سلامت و ایمنی در کار
توان بدنی مناسب
ردیف نام دانشگاه کاردانی کارشناسی ارشد دکترا
۱ صنعتی امیرکبیر
۲ دانشگاه تهران
۳ آزاد- تهران
۴ یزد
۵ صنعتی شاهرود
۶ آزاد- سواد کوه
۷ آزاد- شاهرود
۸ آزاد- طبس
۹ آزاد- قایم شهر
۱۰ آزاد- لاهیجان
۱۱ آزاد- محلات
۱۲ آزاد- میمه
۱۳ آزاد- نی ریز
۱۴ آزاد- کرمان
۱۵ ارومیه
۱۶ امام خمینی قزوین
۱۷ بیرحند
۲ آزاد- بافق
۱۹ خرم آباد
۲۰ زابل
۲۱ سنندج
۲۲ سهند تبریز
۲۳ شهیدباهنرکرمان
۲۴ صنعتی اصفهان
۲۵ آزاد- الیگودرز
۲۶ آزاد- زرند
۲۷ کاشان
۲۸ آزاد- تهران جنوب
ردیف نام درس
۱ آبهای زیرزمینی
۲ آزمایشگاه شیمی عمومی
۳ آزمایشگاه فیزیک ۱
۴ آزمایشگاه فیزیک ۲
۵ آزمایشگاه مکانیک سنگ
۶ آمار و احتمالات مهندسی
۷ اجزاء ماشین
۸ ارزیابی ذخایر معدنی
۹ استاتیک
۱۰ اصول استخراج معدن
۱۱ اقتصاد معدنی
۱۲ انقلاب اسلامی و ریشه‌های آن
۱۳ بازدید زمین شناسی عمومی
۱۴ برداشت زمین شناسی ۱
۱۵ برداشت زمین شناسی ۲
۱۶ برنامه نویسی کامپیوتر
۱۷ بهداشت معدنی
۱۸ تاریخ اسلام
۱۹ تجزیه مواد معدنی
۲۰ تحقیق در عملیات
۲۱ تربیت بدنی ۲
۲۲ تربیت بدنی ۱
۲۳ چاه پیمایی
۲۴ حفریات معدنی
۲۵ دینامیک
۲۶ راه و ساختمان
۲۷ ریاضی ۱
۲۸ ریاضی ۲
۲۹ زبان تخصصی
۳۰ زبان خارجی
۳۱ زمین شناسی اقتصادی
۳۲ زمین شناسی ایران
۳۳ زمین شناسی ساختمانی
۳۴ زمین شناسی عمومی
۳۵ ژئوتکنیک
۳۶ ژئوفیزیک اکتشافی ۱
۳۷ ژئوفیزیک اکتشافی ۲
۳۸ سنگ شناسی ۱
۳۹ سنگ شناسی ۲
۴۰ شیمی عمومی
۴۱ شیمی فیزیک
۴۲ عملیات نقشه برداری
۴۳ فارسی
۴۴ فسیل شناسی
۴۵ فیزیک ۱
۴۶ فیزیک ۲
۴۷ فیزیک ۳
۴۸ مبانی مهندسی برق
۴۹ مبانی کانه آرایی
۵۰ متالورژی عمومی
۵۱ متون اسلامی (آموزش زبان عربی)
۵۲ محاسبات عددی
۵۳ مدیریت معدنی
۵۴ مصالح ساختمانی
۵۵ معادلات دیفرانسیل
۵۶ معارف اسلامی ۲
۵۷ مقاومت مصالح
۵۸ منابع نفت و گاز
۵۹ منابع و تکنولوژی زغال سنگ
۶۰ مینرالوگرافی
۶۱ مکانیک سنگ
۶۲ مکانیک سیالات
۶۳ نقشه برداری عمومی
۶۴ نقشه برداری معدنی
۶۵ نقشه کشی صنعتی
۶۶ کاربرد مواد معدنی
۶۷ کاربرد کامپیوتر در معادن
۶۸ کارتوگرافی و کاربرد عکسهای هوایی
۶۹ کانی شناسی توصیفی ۱
۷۰ کانی شناسی توصیفی ۲
۷۱ کانی شناسی نوری
این رشته شامل دو گرایش می باشد:
گرایش اکتشاف معدن:
مهندس معدن در گرایش اکتشاف پس از کشف معدن، نوع و شکل مواد معدنی را تعیین کرده و به ارزیابی اقتصادی، میزان ذخیره و همچنین چگونگی استخراج منابع معدنی می‌پردازد. در این گرایش دانشجویان درباره مکانیک سنگ، زمان‌شناسی ساختمانی، ژئوفیزیک و زمین‌شناسی معدنی مطالعه می‌کنند.
دروس تخصصی گرایش اکتشاف معدن :
اصول استخراج معدن، برداشت زمین‌شناسی، کانی‌شناسی توصیفی، سنگ‌شناسی ، کارتوگرافی و کاربرد عکسهای هوایی، کانی‌شناسی نوری، مینرالوگرافی، زمین‌شناسی ایران، تجزیه مواد معدنی، ژئوفیزیک اکتشافی، حفاری اکتشافی، چاه‌پیمایی، ژئوشیمی اکتشافی، ژئوتکنیک، آبهای زیرزمینی، نقشه‌برداری معدنی، ارزیابی ذخایر معدنی.
گرایش استخراج معدن:
گرایش استخراج شامل عملیات حفاری و آتشباری به منظور خردکردن سنگ، بارگیری و باربری و در اغلب اوقات سنگ‌شکنی به منظور رساندن ابعاد “کان‌سنگ” به اندازه مناسب است. این عملیات می‌تواند در معادن روباز، زیرزمینی و در موارد محدودی در دریا انجام گیرد.
دروس تخصصی گرایش استخراج معدن:
مبانی مهندسی برق، ماشین‌های حرارتی، کانی‌شناسی، سنگ‌شناسی، برداشت زمین‌شناسی، کارتوگرافی و فتوژئولوژی، اصول اکتشاف و ارزیابی ذخایر، بازدید معدن، چالزنی و آتشباری، حفره چاه و تونل، ترابری در معادن، نگهداری در معادن، تهویه در معادن، روش‌های استخراج روباز، روش‌های استخراج زیرزمینی، نقشه‌برداری معدنی، آبکشی در معادن، کانه‌آرایی، خدمات فنی در معادن، اصول طراحی معادن.
وظایف مهندس معدن
قبل از شروع کار در یک معدن، مهندس معدن باید با نقشه برداران معادن برای تصمیم گیری در خصوص صرفه اقتصادی داشتن آن معدن همکاری کند. برای این کار مهندس معدن باید اقدامات زیر را انجام دهد :
استفاده از تکنیک های نقشه برداری زمین برای ترسیم طرح جغرافیایی معدن
نظارت بر ساخت تونل ها در عملیات حفاری
حفر زمین و تهیه نمونه از سنگ و خاک برای آزمایش
انتخاب بهترین راه برای انتقال مواد معدنی به کارخانه های فرآوری
ساخت مدل های کامپیوتری از معدن و مواد داخل آن
ارائه پیشنهاد به مشتریان در خصوص نحوه ادامه کار
مهندس معدن می تواند در سازمان های دولتی مانند وزارت صنایع، وزارت نفت، وزارت نیرو، وزارت راه، راه آهن و مترو، انرژی اتمی، آزمایشگاه های مواد معدنی، شرکت های تولید مواد معدنی، تامین تجهیزات، تحقیق و توسعه و مشاوره ای و سایر شرکت های فعال در حوزه معدن و زمین شناسی فعالیت کند. مهندس معدن می تواند در یک زمینه مشخص مانند مواد منفجره یا ایمنی و سلامت تخصص پیدا کرده و یا با کسب تجربه کافی مدیر پروژه یا مدیر عملیاتی بشود.
در صورت داشتن تجربه کافی و سرمایه زیاد مهندسان معدن می توانند به طور شخصی در حوزه معدن شرکت تاسیس کرده و فعالیت نمایند.
علیرغم غنی بودن ایران از معادن مواد معدنی مختلف و بودن بستر مناسب برای بخش معدن، پیشرفت مناسب و کافی در بخش های مختلف این حوزه در کشور صورت نگرفته است. این موضوع باعث محدود بودن تعداد شرکت های معدنی و در نتیجه فرصت های شغلی برای مهندسان معدن شده است. بنابراین در صورتی که توجه ویژه ای به بخش معدن بشود و شرایط لازم برای رشد و پیشرفت آن فراهم آید، می توان امیدوار بود وضعیت بازارکار مهندسی معدن نیز بهبود یابد.
مهندسی معدن در کشور با مشکلاتی روبرو است:
دشواری شغل مهندسی معدن برای خانم ها
پایین بودن بهره وری عملیات معدن به دلیل عدم استفاده صحیح از جدیدترین روش ها و تجهیزات در این حوزه
حجم زیاد دانشجویان و فارغ التحصیلان رشته مهندسی معدن و عدم تناسب آن با فرصت های شغلی موجود و در نتیجه بیکاری تعداد زیادی از آنها
ناچیز بودن کارهای پژوهشی در این حوزه
شغل مهندسی معدن در کشورهایی مثل آمریکا و کانادا با توجه به کمبود مهندس در این رشته، شرایط سخت کار و همچنین گرانی انرژی و مواد معدنی بازار کار بسیار خوبی دارد.
حقوق و درآمد مهندسین معدن:
مهندسان معدنی که در سازمان های دولتی استخدام می شوند، مطابق با قانون مدیریت خدمات کشوری حقوق دریافت می کنند. مهندس معدنی هم که در بخش خصوصی فعال است، با توجه به میزان مهارت، توانمندی ، تجربه و نوع توافق صورت گرفته با کارفرما، درآمدهای مختلفی دارد. البته نوع کار و بخشی که مهندس معدن در آن مشغول به کار می شود نیز در میزان درآمد او تاثیرگذار است. به عنوان مثال شرایط کار و درآمد در شرکت هایی که در حوزه راهسازی فعالیت می کنند با شرکت هایی که در کار اکتشاف و استخراج معادن هستند، متفاوت است. در جدیدترین پژوهش صورت گرفته در اواخر سال ۱۳۹۲ توسط تعدادی از متخصصان شغلی کشور، گروه های مختلف شغلی از نظر درآمدی مورد بررسی قرار گرفته اند. بر این اساس متوسط حقوق و درآمد مهندسان معدن در سمت های مختلف شغلی و در رده های مختلف سازمانی (کارشناس، سرپرست و مدیر) استخراج شده است. برخی از سمت هایی که در این پژوهش در نظر گرفته شده اند شامل مهندس معدن، کارشناس استحراج، مسئول حفاری، سرپرست معدن، مدیر اکتشاف و … می باشند که یک مهندس معدن می تواند در هر یک از آنها استخدام شده و فعالیت نماید. برای مهندس معدن در هر سمت و در هر رده سازمانی حداقل، حداکثر و متوسط درآمد ماهیانه ذکر شده است. به عنوان مثال مهندسان معدنی که در سمت کارشناس استخراج در رده کارشناس کار می کنند، در اواخر سال ۱۳۹۲، حداقل درآمد ۷۸۰۰۰۰ تومان، حداکثر درآمد ۲۰۰۰۰۰۰ تومان و متوسط درآمد ماهیانه ۱۲۰۰۰۰۰ تومان را داشته اند.